题目内容

某校化学兴趣小组在实验里制取乙烯时,加热时,因温度过高而发生副反应,部分乙醇跟浓H2SO4反应生成SO2、CO2、水蒸气和炭黑.
(1)写出该副反应的化学方程式
CH3CH2OH+4H2SO4(浓)
  △  
.
 
4SO2↑+CO2↑+7H2O+C
CH3CH2OH+4H2SO4(浓)
  △  
.
 
4SO2↑+CO2↑+7H2O+C

(2)用编号为A~B的实验装置设计一个实验,以验证上述反应混合气体中含CO2、SO2和水蒸气.请从图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行检验反应产物的装置.现提供浓H2SO4、乙醇和酸性KMnO4溶液,其它试剂自选.(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用(可以不填满).
选用的仪器(填字母) 加入的试剂 作用
C 浓H2SO4和乙醇 反应器(或发生气体)
B
B
无水CuSO4
无水CuSO4
检验H2O
检验H2O
A
A
品红溶液
品红溶液
检验SO2
检验SO2
A
A
酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液
吸收余下的SO2
吸收余下的SO2
A
A
澄清石灰水
澄清石灰水
检验CO2的存在
检验CO2的存在
分析:(1)根据题中已经给出反应物和生成物,利用氧化还原的原理结合原子守恒来书写化学方程式;
(2)检验二氧化硫用品红溶液,检验二氧化碳用澄清的石灰水,检验水蒸气用无水硫酸铜,因溶液中有水,所以先检验水蒸气,因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能,所以,检验先用二氧化硫用品红溶液,然后检验二氧化硫,同在检验二氧化碳之前用高锰酸钾除尽SO2,再通过澄清石灰水确认CO2存在;
解答:解:(1)乙醇跟浓H2SO4反应生成SO2、CO2、水蒸气和炭黑,硫酸中硫为+6价变为二氧化硫中的+4价硫,乙醇中氢为+1价,氧为-2价,碳为-2价变为生成物中二氧化碳中+4价的碳和零价的碳,根据电子得失守恒和原子守恒,即可写出方程式,
故答案为:CH3CH2OH+4H2SO4(浓)
  △  
.
 
 4SO2↑+CO2↑+7H2O+C;
(2)C中加入浓硫酸和乙醇作为反应物的发生器,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)
  △  
.
 
 4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,产物中需检验水、二氧化硫、二氧化碳,因溶液中有水,所以必须先检验水蒸气,选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水,因二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能,所以,检验先用二氧化硫用品红溶液,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,最后用装置A,通过澄清石灰水如果变浑浊,可确认CO2存在,
故答案为:
B     无水CuSO4         检验H2O
A     品红溶液           检验SO2
A     酸性KMnO4溶液    吸收余下的SO2
A     澄清石灰水         检验CO2的存在
点评:本题考查了乙烯的实验室制法以及产物的检验,注意当有多种产物需检验时,应考虑先后顺序,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能是解答本题的关键,题目难度中等.
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